有人做过低合金冷硬铸铁轧辊的热处理吗?

2025-04-26 15:38:28
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回答1:

不推荐,表面淬火过程中材料心部需要承受较大的拉应力,铸铁轧辊材料强度承受不了,容易发生开裂。

回答2:

我们有新的材料和产品,QQ365416816,TEL13814468642

江苏首尔特种合金有限公司是与清华大学材料科学与工程系、钢铁研究总院结构材料研究所合作的高新技术企业。近年来研制成功的新型无磁高强度、耐热、耐磨、耐蚀不锈钢SRM-5#,广泛用于冶金电磁搅拌辊套、轴,镀锌(铝)沉没辊等,价格低廉、使用长久。高温耐磨不结瘤炉底辊采用SRM-6A材料制造,有效解决了钢厂常化炉用炉底缩短时间结瘤的这一世界性难题。

SRM-6A高温耐磨不结瘤炉底辊:

钢企特别是大型不锈钢企业的常话炉,工作温度600°C-1200°C,其炉底辊一般采用4Cr25Ni20Si2耐热钢制造,通常使用6个月左右就会产生粘钢结瘤现象。其主要原因是4Cr25Ni20Si2的抗高温氧化的高温耐磨性能不够,其次是该钢内含有少量铁素体,长时间在高温下会产生硬而脆的σ相。
我公司研制的SRM-6A耐热钢,化学成分:Zr、B、稀土Ce等晶界强化元素,并辅以固溶和时效热处理工艺。为奥氏体基体和高强度、高熔点的r'相(Ni3AI)组成。其氧化膜成分由Cr2O3,Al2O3,SiO2,Fe(Ni)Cr2O4组成的多种复合氧化膜,于1250°C表现为强抗氧化性,高温耐磨性能是4Cr25Ni20Si2的2.6~3倍。高温下使用1.5~3年内不结瘤。不仅常于常化炉辊,亦可用于导卫板、水冷辊环、高温轴套、火嘴、滑块等关键部位。
高温1000℃-1200℃空腹不结瘤炉辊简介
钢企常化炉、辊底式加热炉,炉温约在600℃-1150℃或更高温度,炉辊材质一般采用ZG4Cr25Ni35Si2、ZG4Cr25Ni20Si2传统耐热钢制造,通常使用3-6个月左右便会出现粘钢、结瘤或开裂,造成钢板划伤、凹凸不平等缺陷。不仅更换频繁,浪费人力财力,而且严重影响产品质量,这已成为困扰企业的一大难题。
一、结瘤原因分析:
1、铸造ZG4Cr25Ni20Si2耐热钢的高温抗氧化性不够。其经受高温氧化时,表面形成Cr2O3保护膜,但Cr2O3在950℃以上会进一步氧化,生成挥发性的CrO3,反应速度很快,所以使用温度不宜超过1000℃。且Cr2O3在生长过程中,产生压应力,同时氧有可能经由膜中微裂纹向里渗透,进一步增加内应力,使Cr2O3膜出现剥落。
2、ZG4Cr25Ni20Si2的高温耐磨性及耐腐蚀性不够。其室温硬度HB170-190(HRC<20),高温时特别是含硫烟气中腐蚀磨损加快,表面出现犁钩状细微裂纹,致氧化皮嵌入其中,且慢慢堆积(粘钢),造成辊面不平。
3、ZG4Cr25Ni20Si2为奥氏体型耐热钢,但其中含有少量铁素体,长时间在高温下会转变成硬而脆的σ相,从而导致结瘤现象的产生。
4、ZG4Cr25Ni35Si2含有较高的镍,在低于1150℃时抗氧化性能良好,但其基体强度和硬度不高,(HRC<20),因而高温耐磨性能不够,也极易产生粘钢结瘤现象。
二、解决高温结瘤措施
1、材料设计:
我公司与清华大学材料科学与工程系、钢铁研究总院结构材料研究所用两年时间合作研制成功的SRM-6A高温耐磨合金,化学成份:C-0.4-0.5%,Cr-20-32%,Ni-20-42%,Al≤15%,Si≤3.0%,W≤4.0%,Nb≤3.0%,Mo≤1.0%,Ti≤1.0添加适量的Zr、B、稀土Ce等晶界强化元素,并辅以固溶和时效热处理工艺,为奥氏体基体和高硬度、高熔点的γ’相(Ni3Al相)组成。其氧化膜成份由Cr2O3,Al2O3,SiO2,Fe(Ni)Cr2O4组成的多种复合氧化膜,在1250℃加热100小时后氧化皮几乎为零,表现为超强抗氧化性。SRM-6A的室温抗拉强度σb 600-700Mpa,屈服强度бs 350-450Mpa,洛氏硬度HRC40-48,高温耐磨性能是4Cr25Ni20Si2的2.6-3倍。
2、材料机理分析:
SRM-6A的奥氏体基体保证材料在高温下具有良好的组织和化学稳定性,良好的高温强度和抗蠕变性能。Ni3Al(γ’)相为高温合金的主要强化相,γ’相的特点是随着温度的升高而屈服强度升高。γ’相又是可以参与变形的,不会由于析出大量的γ’相或存在大块γ’相而造成严重的脆性。特别是Ni3Al(γ’)相具有高熔点(1398℃)高硬度,会显著提高基体的高温强度、抗高温氧化和高温耐磨性。
氧化膜成份是影响合金抗氧化性的决定性因素。SRM-6A材料中Cr含量较高达28%左右,加之添加了较高的Al和Si,经受高温氧化时,会在表面形成含有Cr2O3、 Al2O3、SiO2的混合氧化膜。Al2O3高硬度、高熔点(2030℃),于1200℃-1300℃下氧化膜组织致密坚固,成份稳定,且没有挥发性。同时Al2O3具有较高的抗热腐蚀性能。
SiO2高熔点(1610℃)、高硬度,高温下具有非常高的组织稳定性。SiO2本身耐热腐蚀,又能增加Cr2O3氧化膜的致密性。
W、Mo、Nb为高温合金不可或缺的固溶强化元素,起强烈提高合金的高温强度作用。尤其是高熔点高硬度的碳化物硬质点TiC、WC、NbC弥散分布在奥氏体基体上,大大提高了合金的高温耐磨耐蚀性能。
有益的适量元素B、Zr和稀土Ce等,不仅强化晶界,细化晶粒,而且提高合金的高温持久强度和抗蠕变断裂性能。
3、制造工艺:
我公司拥有日本久保田公司制造的高速变频离心铸造机,转速可达2500-3000转/分,整个离心铸造全过程采用电脑自动控制,铸管组织致密,无疏松夹杂现象。熔炼过程中采用向炉内吹Ar除气去杂精炼技术,钢液纯净,产品质量可靠。
我公司拥有多台高温固溶炉,铸件经固溶和时效处理后晶粒细化,γ’相弥散分布,奥氏体组织稳定,保证合金具有较高的强度和硬度。
综上所述,我公司SRM-6A新型耐高温耐磨合金空腹炉底辊,在高达1150℃以上使用,可保证1年-2年不结瘤,且绝对不断裂,不仅有效解决了炉底辊短时间内结瘤这一世界性难题,而且为钢企节能(30%以上)减排、降本增效,实施低碳经济战略开辟了广阔的前景。